Jeff Bezos ผู้ก่อตั้ง Amazon กล่าวถึงแนวคิดศูนย์ข้อมูลอวกาศในงาน Italian Tech Week ที่เมือง Turin ประเทศอิตาลี เขาคาดการณ์ว่าในอีก 10-20 ปีข้างหน้า ศูนย์ข้อมูลขนาดใหญ่ระดับกิกะวัตต์จะถูกสร้างขึ้นในอวกาศ โดยเฉพาะคลัสเตอร์การฝึก AI ขนาดใหญ่จะเป็นผู้สมัครลำดับแรก การประกาศครั้งนี้ถูกนำเสนอเป็นทางแก้ไขปัญหาข้อจำกัดด้านไฟฟ้า ทรัพยากรน้ำ และที่ดินที่ศูนย์ข้อมูลบนพื้นโลกกำลังเผชิญอยู่
ข้อจำกัดของศูนย์ข้อมูลบนพื้นโลกที่ AI Boom เปิดเผย
ปัจจุบัน ความต้องการการคำนวณของศูนย์ข้อมูลเพิ่มขึ้นอย่างระเบิดจากการแพร่หลายของ generative AI การวิเคราะห์ของ McKinsey คาดการณ์ว่าความต้องการศูนย์ข้อมูลทั่วโลกจะเพิ่มขึ้นกว่า 3 เท่าภายในปี 2030 มูลค่าการลงทุนในสิ่งอำนวยความสะดวกจะสูงถึงประมาณ 7 ล้านล้านดอลลาร์ สหรัฐอเมริกาเพียงประเทศเดียวจะต้องการไฟฟ้าเพิ่ม 460 เทราวัตต์ชั่วโมง ซึ่งเป็น 3 เท่าของปัจจุบันภายในปี 2030
ปัญหานี้ไม่ได้จำกัดแค่ไฟฟ้า การระบายความร้อนของเซิร์ฟเวอร์ต้องการน้ำจำนวนมาก ตัวอย่างเช่น แผนศูนย์ข้อมูล hyperscale ในเมือง Mesa รัฐ Arizona จะบริโภคน้ำมากกว่า 1 ล้านแกลลอนต่อวัน ซึ่งทำให้เกิดการต่อต้านอย่างรุนแรงจากชุมชนท้องถิ่น ข้อจำกัดของทรัพยากร เช่น การจัดหาที่ดินขนาดใหญ่และการขาดแคลนบุคลากรเชี่ยวชาญ ก็เป็นปัจจัยที่ขัดขวางการขยายศูนย์ข้อมูล
ข้อจำกัดทางกายภาพเหล่านี้ผลักดันต้นทุนการก่อสร้างและการดำเนินงานของศูนย์ข้อมูลให้สูงขึ้นอย่างต่อเนื่อง และกำลังกลายเป็นอุปสรรคสำคัญต่อการเติบโตของอุตสาหกรรมเทคโนโลยีโดยรวม
ข้อได้เปรียบเฉพาะที่อวกาศมอบให้
เหตุผลที่ Bezos มุ่งเน้นไปที่อวกาศนั้นชัดเจน บนวงโคจรรอบโลก สามารถใช้พลังงานแสงอาทิตย์ได้อย่างเสถียร 24 ชั่วโมง 7 วัน ไม่ว่าจะมีเมฆ ฝน หรือกลางวันกลางคืน ไม่มีการลดทอนจากชั้นบรรยากาศโลก ทำให้สามารถผลิตไฟฟ้าจากแสงอาทิตย์ได้อย่างมีประสิทธิภาพสูงกว่าบนพื้นโลก
“พลังงานสะอาดที่ไม่มีการหยุดชะงัก” นี้แก้ไขปัญหาใหญ่ที่สุดที่พลังงานหมุนเวียนบนพื้นโลกเผชิญอยู่ บนพื้นโลก ต้องการอุปกรณ์กักเก็บไฟฟ้าขนาดใหญ่เพื่อชดเชยความไม่เสถียรของพลังงานแสงอาทิตย์และพลังงานลม แต่ในอวกาศความจำเป็นนั้นลดลงอย่างมาก Bezos แสดงความมั่นใจว่า “ในอีกหลายสิบปีข้างหน้า ศูนย์ข้อมูลอวกาศสามารถเอาชนะต้นทุนของศูนย์ข้อมูลบนพื้นโลกได้” โดยอิงจากความได้เปรียบด้านพลังงานที่ท่วมท้นนี้
กรณีการใช้งานและการคาดการณ์ตลาด
ศูนย์ข้อมูลอวกาศไม่เหมาะกับความต้องการการคำนวณทั้งหมด การสื่อสารระหว่างโลกและอวกาศมีความล่าช้าทางกายภาพที่หลีกเลี่ยงไม่ได้เนื่องจากความเร็วของแสง ดังนั้นจึงไม่เหมาะกับแอปพลิเคชันที่ต้องการความเรียลไทม์สูง เช่น เกมออนไลน์และการประชุมวิดีโอ
ในทางกลับกัน เหมาะสำหรับ workload ประเภท “batch processing” ที่ต้องการทรัพยากรการคำนวณจำนวนมากเป็นเวลานาน แต่ไม่ต้องการการตอบสนองทันที กรณีการใช้งานหลักที่คาดการณ์ ได้แก่ การฝึกโมเดล AI การเรนเดอร์ออฟไลน์สำหรับภาพยนตร์และ VFX และการกู้คืนจากภัยพิบัติและ cold storage
รายงานการวิจัยตลาดหนึ่งคาดการณ์ว่าตลาดศูนย์ข้อมูลบนวงโคจรจะขยายจาก 17.7 ล้านดอลลาร์ในปี 2029 ด้วยอัตราการเติบโตเฉลี่ยต่อปีที่น่าทึ่ง 67.4% และถึง 390.9 ล้านดอลลาร์ในปี 2035
ความท้าทายทางเทคนิคและอุปสรรค
การทำให้แนวคิดนี้เป็นจริงมีอุปสรรคทางเทคนิคหลายประการที่ใหญ่หลวง
ความท้าทายที่ใหญ่ที่สุดคือการควบคุมความร้อน ในสุญญากาศของอวกาศ ไม่สามารถถ่ายเทความร้อนด้วยการพาความร้อนหรือการนำความร้อนโดยใช้อากาศหรือน้ำเหมือนบนพื้นโลก วิธีเดียวคือการแผ่รังสีความร้อนเป็นรังสีอินฟราเรดออกไปในอวกาศ แต่การประมวลผลความร้อนจำนวนมหาศาลที่ศูนย์ข้อมูลระดับกิกะวัตต์ปล่อยออกมา คำนวณว่าต้องการแผ่นระบายความร้อนขนาดใหญ่หลายตารางกิโลเมตร
ต่อมาคือมาตรการป้องกันรังสี อนุภาคพลังงานสูงลอยอยู่ในอวกาศอย่างต่อเนื่อง เมื่ออนุภาคเหล่านี้ชนกับเซิร์ฟเวอร์ จะเกิดปรากฏการณ์ที่เรียกว่า “bit flip” ซึ่งข้อมูลที่บันทึก 0 และ 1 จะกลับกัน การปกป้องโปรเซสเซอร์ล่าสุดที่รวมกันอย่างหนาแน่นจำเป็นต้องมีการออกแบบ fault tolerance ขั้นสูง
นอกจากนี้ ยังต้องมีเทคโนโลยีในการประกอบศูนย์ข้อมูลหลายร้อยถึงหลายพันตันบนวงโคจร และการบำรุงรักษาหรืออัปเกรดอุปกรณ์หลังเริ่มดำเนินการ เทคโนโลยีในการทำงานเหล่านี้โดยอัตโนมัติด้วยหุ่นยนต์โดยไม่ต้องใช้มือมนุษย์ ยังอยู่ในขั้นพิสูจน์
ความสามารถในการขนส่งที่กุญแจสู่ความสำเร็จ
แนวคิดของ Bezos มีเงื่อนไขเบื้องต้นคือความสำเร็จและการดำเนินงานที่มั่นคงของจรวดขนาดใหญ่แบบใช้ซ้ำได้ “New Glenn” ที่บริษัทอวกาศของเขาเอง Blue Origin กำลังพัฒนา New Glenn ถูกออกแบบให้มีความสามารถในการส่ง payload สูงสุด 45 เมตริกตันไปยังวงโคจรต่ำของโลก ซึ่งเป็น 2 เท่าของ Falcon 9 ของ SpaceX ที่เป็นหลักในปัจจุบัน
Bezos ตั้งเป้าหมายที่จะลดต้นทุนการเข้าถึงอวกาศให้เหลือ 1 ใน 100 ของปัจจุบันโดยการใช้ซ้ำจรวดอย่างทั่วถึง การลดต้นทุนอย่างมากนี้เกิดขึ้นจึงจะทำให้การก่อสร้างและการดำเนินงานศูนย์ข้อมูลอวกาศคุ้มค่าทางเศรษฐกิจ
ในทางกลับกัน จรวดยักษ์รุ่นต่อไป “Starship” ที่ SpaceX ของ Elon Musk กำลังพัฒนา สามารถขนส่ง payload ได้มากกว่า 2-3 เท่าของ New Glenn และประกาศเป้าหมายที่ทะเยอทะยานว่าจะลดต้นทุนการปล่อยลงสู่ 10 ดอลลาร์ต่อกิโลกรัม ความสำเร็จของ Starship อาจพลิกโฉมการคำนวณต้นทุนการก่อสร้างโครงสร้างพื้นฐานอวกาศได้โดยสิ้นเชิง และพัฒนาการนั้นเป็นปัจจัยภายนอกที่ใหญ่ที่สุดที่มีผลต่อความสำเร็จหรือความล้มเหลวของแนวคิดของ Bezos
แนวคิดของ O’Neill และวิสัยทัศน์ระยะยาว
เพื่อเข้าใจแนวคิดศูนย์ข้อมูลอวกาศของ Bezos จำเป็นต้องรู้แนวคิดของ Gerard K. O’Neill ที่เขาเชื่อมั่นมานาน O’Neill เสนอการสร้างที่อยู่อาศัยขนาดใหญ่ “O’Neill Cylinder” ในอวกาศโดยใช้ทรัพยากรจากดวงจันทร์และดาวเคราะห์น้อยเพื่อเอาชนะข้อจำกัดของทรัพยากรโลก
วิสัยทัศน์ของ Bezos มุ่งเป้าไปที่การปกป้องสิ่งแวดล้อมโลกโดยการย้ายอุตสาหกรรมหนักไปยังอวกาศ และขยายพื้นที่กิจกรรมของมนุษยชาติไปยังวงโคจรใกล้โลก เขาอ้างว่าเฉพาะการขยายไปยังอวกาศเท่านั้นที่มนุษยชาติจะได้รับการเติบโตอย่างยั่งยืน และผลลัพธ์จะเปิดอนาคตที่ร่ำรวยและมีพลวัตมากขึ้น เช่น การเกิด “Einstein 1,000 คนและ Mozart 1,000 คน”
ศูนย์ข้อมูลอวกาศถูกวางตำแหน่งเป็นก้าวแรกของวิสัยทัศน์อันยิ่งใหญ่นี้ การสื่อสารผ่านดาวเทียมเป็นขั้นตอนแรก “ก้าวต่อไป” คือศูนย์ข้อมูล และต่อจากนั้นคืออุตสาหกรรมการผลิต ศูนย์ข้อมูลบริโภคพลังงานจำนวนมากแต่ไม่ต้องการการขนส่งผลิตภัณฑ์ทางกายภาพ ข้อมูลสามารถเคลื่อนที่ระหว่างโลกและอวกาศด้วยความเร็วแสง ดังนั้นจึงเอาชนะข้อเสียของอวกาศได้ง่ายกว่าอุตสาหกรรมการผลิตที่ต้องใช้เวลาและต้นทุนในการขนส่งวัสดุทางกายภาพ
คุณค่าเชิงกลยุทธ์สำหรับ AWS
แนวคิดนี้มีคุณค่าเชิงกลยุทธ์มากกว่าแค่การลดต้นทุนหรือการแก้ไขปัญหาพลังงานสำหรับ Amazon Web Services (AWS) ผู้ให้บริการคลาวด์ที่ใหญ่ที่สุดในโลก นั่นคือด้านของโซลูชัน disaster recovery และ business continuity plan ที่เป็นที่สุด
ศูนย์ข้อมูลบนพื้นโลก ไม่ว่าจะกระจายทางภูมิศาสตร์มากแค่ไหน ก็ไม่สามารถหลีกเลี่ยงความเสี่ยงจากภัยพิบัติทางธรรมชาติขนาดใหญ่ ความขัดแย้งทางภูมิรัฐศาสตร์ หรือการโจมตีทางไซเบอร์ระดับโลกได้อย่างสมบูรณ์ ศูนย์ข้อมูลอวกาศที่แยกออกจากโลกทางกายภาพจะไม่ได้รับผลกระทบจากภัยคุกคามใดๆ บนพื้นโลก กลายเป็น offsite backup ที่ปลอดภัยที่สุดในหลักการ
นี่จะเป็นปัจจัยความแตกต่างที่ชัดเจนที่สัญญาความน่าเชื่อถือและความปลอดภัยในระดับที่คู่แข่งไม่สามารถให้ได้ ต่อลูกค้าที่ความต่อเนื่องของธุรกิจสำคัญอย่างยิ่ง เช่น หน่วยงานรัฐบาล สถาบันการเงิน และองค์กรที่รับผิดชอบโครงสร้างพื้นฐานที่สำคัญของชาติ
แนวโน้มและผลกระทบต่อองค์กร
ไทม์ไลน์ “10-20 ปี” ที่ Bezos นำเสนออิงจากสถานการณ์ที่มองในแง่ดีอย่างมาก การทำให้เป็นจริงต้องเอาชนะอุปสรรคใหญ่หลวง เช่น เทคโนโลยีการควบคุมความร้อนระดับกิกะวัตต์ในอวกาศ การดำเนินงานที่มั่นคงของจรวดขนาดใหญ่ และการจัดการนโยบายและกฎระเบียบระหว่างประเทศ เช่น debris ในอวกาศและ data sovereignty
โดยเฉพาะความสามารถในการขนส่งที่ท่วมท้นและการทำลายต้นทุนที่ Starship ของ SpaceX จะนำมาเป็นตัวแปรที่ใหญ่ที่สุดที่มีผลต่อความเป็นไปได้ทางเศรษฐกิจของแนวคิดนี้ ความสำเร็จหรือความล้มเหลวของแนวคิดจะเป็นบททดสอบว่ามนุษยชาติสามารถใช้อวกาศเป็นเขตเศรษฐกิจเต็มรูปแบบได้หรือไม่ และจะเป็นหลักสำคัญที่มีผลต่ออนาคตของโครงสร้างพื้นฐานดิจิทัลรุ่นต่อไปและการพัฒนาอวกาศ
สำหรับองค์กร นี่เป็นโอกาสในการทบทวนกลยุทธ์ศูนย์ข้อมูลปัจจุบันในขณะที่จับตาดูแนวโน้มระยะยาวนี้ จำเป็นต้องมีแผนที่ยืดหยุ่นที่คำนึงถึงการปรับปรุงประสิทธิภาพพลังงาน การหลากหลายของการจัดหาไฟฟ้า และความเป็นไปได้ในการย้ายไปยังโครงสร้างพื้นฐานอวกาศในอนาคต
